搜搜考试网转基因生物对生态系统和生物的影响
来源：学生作业帮 编辑：搜搜考试网作业帮 分类：生物作业 时间：2024/05/07 19:12:57
转基因生物对生态系统和生物的影响
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2 转基因作物对非目标害虫的毒性及其寄主嗜好性的影响
转基因植物本身及其转入基因编码产物不仅会对目标生物起作用,还有可能会对
非目标生物产生直接影响.
例如,Felke等(2002)室内测定了转Bt基因玉米品种176的花粉对几种蝶类昆
虫(菜粉蝶Pieris:aPae、大菜粉蝶 Pierisbrassica.和小菜蛾Plut“ laxyZostella)的影响,结果表明,这些昆虫的幼虫对带有Bt玉米花粉的叶片取食量少、生长缓慢、死亡率增高,但Bt玉米花粉对这3种昆虫的致死剂量不同,表明176玉米花粉对这3种鳞翅目昆虫的生长和存活具有不利影响.
3 转基因作物对有益生物及天敌的影响
对天敌的生态毒性:
瑞士的科学家(Hilbeck. tal., 1998a,1998b,1999)发现Bt毒素或取食Bt玉米的害虫对有益的捕食性天敌具有毒害作用,使天敌幼虫的发育时间延长、
死亡率增大.
对天敌种群数量和生物群落的影响：
转基因棉花的应用对棉田生
物群落势必产生影响,已有研究表明转Bt基因棉田中棉蚜、棉红蜘蛛、棉蓟马、棉粉虱、棉盲蜷等害虫的数量急剧增加(幅度为0.3一3倍左右);而某些天敌昆虫(如龟纹瓢虫等捕食性天敌与寄生蜂)的种群数量呈下降趋势(20%~90%左右)(崔金
杰和夏敬源,1998;戴小枫等,1998;刘万学等,2002).
对经济昆虫的影响:
转Bt基因抗虫作物的花粉会飘落到柞树或桑树上,特别是我国南方广大养
蚕地区的传统作物种植模式是桑稻间种,所以,转Bt基因抗虫作物的大面积推广是
否会对这两种经济昆虫造成不良影响是人们十分关注的问题(李丽莉等,2004).王
忠华等(20ola,2002)和樊龙江等(2003)研究表明,转Cry1Ab基因水稻在我国南
方养蚕地区推广将有可能对家蚕的生长发育造成负面影响.
4 转基因作物对生物多样性及环境生态系统的影响：
在生态环境中稳定下来的转基因作物,可能会在生态系统中通过食物链产生累
积、富集和级联效应.转基因作物由于有较强的针对性和专一性,会使得生物群落发
生结构和功能上的变化,使一些物种的种群数量下降,另一些物种的数量急剧上升,
导致均匀性和生物多样性降低,系统不稳定,影响正常的生态营养循环流动系统,甚
至使原来的物种遭到灭绝.如此会引发一系列的食物链链式反应,影响到原先以非转
基因植物为食物的昆虫、昆虫的天敌(寄生性和捕食性昆虫、微生物)、鸟类或其他
动物、土壤动物和土壤/根系微生物群.
如：
墨西哥玉米受污染事件:2001年9月,墨西哥政府报告其Oaxac砂卜}的玉米受到一
种没有被批准在墨西哥种植的转基因Bt玉米的污染,该研究测定了来自Oaxac砂1,122个村庄的玉米样品,发现其中的15个的污染率在3%~10%.由于墨西哥是玉米的起源中心,玉米种质资源特别丰富,而且在野外分布多种与玉米能够自然杂交的亲缘野生种一玉米草,因此该事件引起世人的极大关注.美国科学家chapela与其学生Qulst则在Nature上报道了墨西哥玉米受到基因污染的分子证据(Qulst&Chapela,2001).虽然一些科学家对此的争论比较激烈,但是有一点是确定无疑的:墨西哥偏远地区的本土玉米品种已经受到转基因的污染.
加拿大抗除草剂油菜事件:1998年,加拿大Alberta省转基因油菜田间发现了能
够抗三种除草剂一草甘磷(Gl即hosate),固杀草(Glufosinate)和保幼酮
(Imidazolinones)的油菜自播植物,其中抗草甘麟和抗固杀草的特性来自转基因油菜,
而保幼酮抗性来自传统育种培育的抗性油菜.1999年,加拿大Saskatchewan省的田
间也确认了抗多种除草剂油菜自播植物的存在,并且在相邻油菜地的小麦田间也发现
了能抗除草剂的转基因油菜自播植物.上述情况就是作物间基因流的结果,可能是由
于花粉漂流,也可能是由于蜜蜂传粉或其它动物搬运种子或花粉(orson,2002).油
菜田间基因流的后果是加拿大农民很难保证所种油菜的种子是“GM一free”(美国、加
拿大等发达国家为非转基因生物产品贴的标签)的.
转基因作物产品的安全性
转基因作物产品的安全性风险主要是转基因食品及其产品对人类健康的直接或
间接影响.直接影响包括:(1)食物的营养价值下降或造成体内营养素紊乱:由于外
源基因的来源、导入位点的不同、以及具有的随机性,极有可能产生基因缺失、错码
等突变,使所表达的蛋白质产物的性状、数量及部位与期望值不符;(2)食品毒性:
导入的基因并非原来亲本动植物所有,有些甚至来自细菌、病毒和其他生物体.其外
源基因及其表达产物是否安全.(3)可能增加食物过敏性物质:导入基因的来源及序
列或其表达的蛋白质的氨基酸序列与己知的致敏原有无同源性,甚至是否会产生新的
致敏原(刘谦和朱鑫泉,2001;林捷等,2005).间接影响包括:(1)经遗传工程修
饰的基因片段导入后,引发基因突变或改变代谢途径,致使其最终产物可能含有新的
成分或改变现有的成分的含量所造成的间接影响;(2)植物里导入了具有抗除草剂或
毒杀害虫功能的基因后,它是否也象其它有害物质一样能通过食物链进入人体内;
(3)转基因食品经由胃肠道的吸收而将基因转移至胃肠道微生物中,从而对人体健
康造成影响(Hashimoto.ta[, 1999;刘洋和文治瑞,2005);(4)抗生素的抗性:由
于目前在基因工程中运用的标记基因大多数为抗生素抗性标记基因(如卡那霉素抗性
基因),它们进入食物链,是否会进入人和动物体内的微生物中(相关问题详见综述:
Gasson,2000),从而产生耐药的细菌或病毒,使其具有对某一种抗生素的抗性,从
而影响抗生素治疗的有效性(林捷等,2005);(5)抗除草剂转基因作物经除草剂处
理,除草剂的降解过程与降解产物可能与在非转基因作物上测定的不同.因此针对抗
除草剂转基因植物,需要进行除草剂处理后对哺乳动物的毒理学测定和营养学测定,
以明确转基因植物上除草剂成分的残留对人类健康的影响及机理.
转基因植物本身及其转入基因编码产物不仅会对目标生物起作用,还有可能会对
非目标生物产生直接影响.
例如,Felke等(2002)室内测定了转Bt基因玉米品种176的花粉对几种蝶类昆
虫(菜粉蝶Pieris:aPae、大菜粉蝶 Pierisbrassica.和小菜蛾Plut“ laxyZostella)的影响,结果表明,这些昆虫的幼虫对带有Bt玉米花粉的叶片取食量少、生长缓慢、死亡率增高,但Bt玉米花粉对这3种昆虫的致死剂量不同,表明176玉米花粉对这3种鳞翅目昆虫的生长和存活具有不利影响.
3 转基因作物对有益生物及天敌的影响
对天敌的生态毒性:
瑞士的科学家(Hilbeck. tal., 1998a,1998b,1999)发现Bt毒素或取食Bt玉米的害虫对有益的捕食性天敌具有毒害作用,使天敌幼虫的发育时间延长、
死亡率增大.
对天敌种群数量和生物群落的影响：
转基因棉花的应用对棉田生
物群落势必产生影响,已有研究表明转Bt基因棉田中棉蚜、棉红蜘蛛、棉蓟马、棉粉虱、棉盲蜷等害虫的数量急剧增加(幅度为0.3一3倍左右);而某些天敌昆虫(如龟纹瓢虫等捕食性天敌与寄生蜂)的种群数量呈下降趋势(20%~90%左右)(崔金
杰和夏敬源,1998;戴小枫等,1998;刘万学等,2002).
对经济昆虫的影响:
转Bt基因抗虫作物的花粉会飘落到柞树或桑树上,特别是我国南方广大养
蚕地区的传统作物种植模式是桑稻间种,所以,转Bt基因抗虫作物的大面积推广是
否会对这两种经济昆虫造成不良影响是人们十分关注的问题(李丽莉等,2004).王
忠华等(20ola,2002)和樊龙江等(2003)研究表明,转Cry1Ab基因水稻在我国南
方养蚕地区推广将有可能对家蚕的生长发育造成负面影响.
4 转基因作物对生物多样性及环境生态系统的影响：
在生态环境中稳定下来的转基因作物,可能会在生态系统中通过食物链产生累
积、富集和级联效应.转基因作物由于有较强的针对性和专一性,会使得生物群落发
生结构和功能上的变化,使一些物种的种群数量下降,另一些物种的数量急剧上升,
导致均匀性和生物多样性降低,系统不稳定,影响正常的生态营养循环流动系统,甚
至使原来的物种遭到灭绝.如此会引发一系列的食物链链式反应,影响到原先以非转
基因植物为食物的昆虫、昆虫的天敌(寄生性和捕食性昆虫、微生物)、鸟类或其他
动物、土壤动物和土壤/根系微生物群.
如：
墨西哥玉米受污染事件:2001年9月,墨西哥政府报告其Oaxac砂卜}的玉米受到一
种没有被批准在墨西哥种植的转基因Bt玉米的污染,该研究测定了来自Oaxac砂1,122个村庄的玉米样品,发现其中的15个的污染率在3%~10%.由于墨西哥是玉米的起源中心,玉米种质资源特别丰富,而且在野外分布多种与玉米能够自然杂交的亲缘野生种一玉米草,因此该事件引起世人的极大关注.美国科学家chapela与其学生Qulst则在Nature上报道了墨西哥玉米受到基因污染的分子证据(Qulst&Chapela,2001).虽然一些科学家对此的争论比较激烈,但是有一点是确定无疑的:墨西哥偏远地区的本土玉米品种已经受到转基因的污染.
加拿大抗除草剂油菜事件:1998年,加拿大Alberta省转基因油菜田间发现了能
够抗三种除草剂一草甘磷(Gl即hosate),固杀草(Glufosinate)和保幼酮
(Imidazolinones)的油菜自播植物,其中抗草甘麟和抗固杀草的特性来自转基因油菜,
而保幼酮抗性来自传统育种培育的抗性油菜.1999年,加拿大Saskatchewan省的田
间也确认了抗多种除草剂油菜自播植物的存在,并且在相邻油菜地的小麦田间也发现
了能抗除草剂的转基因油菜自播植物.上述情况就是作物间基因流的结果,可能是由
于花粉漂流,也可能是由于蜜蜂传粉或其它动物搬运种子或花粉(orson,2002).油
菜田间基因流的后果是加拿大农民很难保证所种油菜的种子是“GM一free”(美国、加
拿大等发达国家为非转基因生物产品贴的标签)的.
转基因作物产品的安全性
转基因作物产品的安全性风险主要是转基因食品及其产品对人类健康的直接或
间接影响.直接影响包括:(1)食物的营养价值下降或造成体内营养素紊乱:由于外
源基因的来源、导入位点的不同、以及具有的随机性,极有可能产生基因缺失、错码
等突变,使所表达的蛋白质产物的性状、数量及部位与期望值不符;(2)食品毒性:
导入的基因并非原来亲本动植物所有,有些甚至来自细菌、病毒和其他生物体.其外
源基因及其表达产物是否安全.(3)可能增加食物过敏性物质:导入基因的来源及序
列或其表达的蛋白质的氨基酸序列与己知的致敏原有无同源性,甚至是否会产生新的
致敏原(刘谦和朱鑫泉,2001;林捷等,2005).间接影响包括:(1)经遗传工程修
饰的基因片段导入后,引发基因突变或改变代谢途径,致使其最终产物可能含有新的
成分或改变现有的成分的含量所造成的间接影响;(2)植物里导入了具有抗除草剂或
毒杀害虫功能的基因后,它是否也象其它有害物质一样能通过食物链进入人体内;
(3)转基因食品经由胃肠道的吸收而将基因转移至胃肠道微生物中,从而对人体健
康造成影响(Hashimoto.ta[, 1999;刘洋和文治瑞,2005);(4)抗生素的抗性:由
于目前在基因工程中运用的标记基因大多数为抗生素抗性标记基因(如卡那霉素抗性
基因),它们进入食物链,是否会进入人和动物体内的微生物中(相关问题详见综述:
Gasson,2000),从而产生耐药的细菌或病毒,使其具有对某一种抗生素的抗性,从
而影响抗生素治疗的有效性(林捷等,2005);(5)抗除草剂转基因作物经除草剂处
理,除草剂的降解过程与降解产物可能与在非转基因作物上测定的不同.因此针对抗
除草剂转基因植物,需要进行除草剂处理后对哺乳动物的毒理学测定和营养学测定,
以明确转基因植物上除草剂成分的残留对人类健康的影响及机理.